一种基于地铁线网客流拥挤度的可视化分析方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及城市轨道交通运营技术领域，公开了一种基于地铁线网客流拥挤度的可视化分析方法及系统，包括步骤：S1)设置时间区间，利用数据接入模块获取地铁运营系统中所述时间区间内的刷卡数据；S2)对所述时间区间内的刷卡数据进行数据分析处理；S3)设置时间参数，按照时间参数统计各线网段的客流量；S4)根据各线网段的客流量计算客流拥挤度数值；S5)根据拥挤度数值进行可视化展示。本发明专利技术通过快速分析刷卡数据，分析出不同时段以及不同线路的拥挤度数值，并且通过可视化方式在线网图上呈现，协助制定更加科学合理的线路运行策略，增强地铁运力。

A visual analysis method and system based on passenger congestion degree of Metro Network

【技术实现步骤摘要】
一种基于地铁线网客流拥挤度的可视化分析方法及系统
本专利技术涉及城市轨道交通运营
，尤其涉及一种基于地铁线网客流拥挤度的可视化分析方法及系统。
技术介绍
随着信息技术的飞速发展，以及近年各个城市地铁规模的激增，对地铁运营数据分析、监控、调度的要求也越来越高。例如日常乘坐地铁最常见遇到有些线路非常拥挤，甚至上班时间经常几趟都挤不上去，而有些线路乘客又很少。地铁运营会产生大量的乘客信息数据。比如，国家专利公开了一个申请公布号为“CN109323785A”，专利名为“地铁车厢拥挤度提前预报装置及其预报方法”的专利技术专利，该专利技术公开了地铁车厢拥挤度提前预报装置及其预报方法，包括设置在车厢地面和站台地面底部的多个监测机构，所述的监测机构包括底座，底座上设有四对支撑台，四对支撑台上分别固定有一个待测梁，四个待测梁各连接有一个压阻式压力传感器，所述的压阻式压力传感器包括设置在待测梁上的应力片，压阻式压力传感器连接有信号处理器，信号处理器连接有无线信号发射器；四个待测梁上设有支撑面，支撑面下部设有四个支点，四个支点分别设在四个待测梁的中部位置上；无线信号发射器连接有控制主机，控制主机与通道内的指示屏相连。该专利技术只能通过实时地预报各站台以及车厢的拥挤程度，无法提供更加科学合理的线路运行策略，不能增强地铁运力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为了现有技术无法提供更加科学合理的线路运行策略的问题，提供一种基于地铁线网客流拥挤度的可视化分析方法及系统，本专利技术通过快速分析刷卡数据，分析出不同时段以及不同线路的拥挤度数值，并且通过可视化方式在线网图上呈现，协助制定更加科学合理的线路运行策略，增强地铁运力。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于地铁线网客流拥挤度的可视化分析方法，包括以下步骤：S1)设置时间区间，利用数据接入模块获取地铁运营系统中所述时间区间内的刷卡数据；S2)对所述时间区间内的刷卡数据进行数据分析处理；S3)设置时间参数，按照时间参数统计各线网段的客流量；S4)根据各线网段的客流量计算客流拥挤度数值；S5)根据拥挤度数值进行可视化展示。首先由数据接入模块接入地铁运营系统中的刷卡数据，一般都是接入历史数据，如最近2个月的刷卡数据，也就是将时间区间设置为近两个月，对近两个月的刷卡数据进行分析。以某城市地铁为例，每天刷卡数据500W以上，近三个月的刷卡数据超过30000W，这些刷卡数据都是由大数据中心来进行存储管理，通过大数据中心提供的数据接口方法接入地铁运营系统中的刷卡数据。对接入的刷卡数据进行拥挤度分析，包含多个步骤，如数据清洗配对、数据拆分统计以及拥挤度计算，然后统计时间参数内各线网段的客流量，根据各线网段的客流量计算不同时段的客流拥挤度数值，最后再对客流拥挤度数值进行可视化。进一步的，步骤S2)中对所述时间区间内的刷卡数据进行数据分析处理，包括步骤：S21)获取每次乘客记录，所述每次乘客记录包括进站口、进站时间T1、出站口和出站时间T2，对刷卡数据进行配对，判断配对是否成功，若是，则进入步骤S22)；若否，则将没有配对成功的刷卡数据删除；S22)获取每次乘客记录的具体线路，所述具体线路包括乘客经过的每个站点、经过的线网段和线网段总数n，根据所述具体线路进行线网段客流拆分匹配；S23)计算每个线网段的平均乘坐时长，根据每个线网段的平均乘坐时长获得每次乘客乘坐的线网段记录，所述线网段记录包括乘客经过的线网段、经过每个线网段的开始时间Ts和结束时间Te；S24)重复步骤S21)至步骤S23)，获得所述时间区间内所有乘客的线网段记录。步骤S23)中，通过计算获得每个线网段的平均乘坐时长T，T2-T1表示出站时间与入站时间之间的时长。地铁运营系统的原始数据记录中，乘客进站以及出站刷卡会产生时间顺序上的两条记录，比如，某一次乘客记录：入站＝站A，入站时间＝08:44，出站C，出站时间08:48。首先对刷卡数据进行配对，根据每次乘客记录对每次出行的刷卡数据进行配对，判断每次乘客记录的进站口与出站口是否一致，若是，则配对不成功，若否，则配对成功，同时判断进站时间T1是否与出站时间T2发生在同一天,若是，则配对成功，若否，则配对不成功，已配对成功则标识一次完整的客户乘坐记录，该客户乘坐记录的进站口与出站口不一致，并且进站时间T1与出站时间T2发生在同一天。对于没有配对成功的刷卡数据，将其作为废弃数据遗弃掉。步骤S22)中根据具体线路进行线网段客流拆分匹配，先获得每次乘客记录的具体线路，地铁系统内是有一个线路表的，比如上述例子中通过在线路表中查找获得该乘客用A进C出的具体线路为ABC，就是乘客经过了两个线网段AB和BC，计算每个线网段的平均乘坐时长然后获得每次乘客乘坐的各个线网段记录。步骤S3)中设置时间参数，按照时间参数统计各线网段的客流量，包括步骤：S31)设置时间参数[T3,T4]，T3表示拥挤度分析的起始时刻，T4表示拥挤度分析的终止时刻；S32)获取每一个线网段在时间参数[T3,T4]区间内的线网段记录，若线网段记录的开始时间Ts和结束时间Te中只有一个值落在时间参数[T3,T4]区间内，将该线网段记录计入该线网段的客流量中；S33)判断拥挤度分析的起始时刻T3与拥挤度分析的终止时刻T4是否发生在同一天，若是，则根据乘客乘坐的线网段记录统计出各线网段的总人流量，获得各线网段的客流量；若否，则进入步骤S34)；S34)统计时间参数[T3,T4]内每一天各线网段的客流量r表示根据时间参数[T3,T4]划分出的总天数，krn表示第r天的第n个线网段的客流量；S35)获得各线网段的客流量[k1k2…kn]，kn为时间参数[T3,T4]内第n个线网段的客流量，进一步的，步骤S4)中根据各线网段的客流量计算客流拥挤度数值，包括步骤：S41)将各线网段的客流量记为{C1、C2、...Ci、...、Cn}，.Ci表示第i个线网段的客流量；S42)获取各个线网段的总载荷，将各个线网段的总载荷记为{P1、P2、...Pi、...、Pn}，Pi表示第i个线网段的总载荷；S43)获得各个线网段的客流拥挤度数值{Y1、Y2、...Yi、...、Yn}，Yi表示第i个线网段的客流拥挤度数值。地铁每条线路都是有一个基本的总载荷标准，根据各线网段的客流量和各个线网段的总载荷计算客流拥挤度数值。进一步的，计算获得第i个线网段的客流拥挤度数值。计算每一个线网段的客流拥挤度数值，客流拥挤度数值为该线网段客流量与该线网段的总载荷的比值。进一步的，步骤S5)中，采用数值转颜色算法将各个线网段的客流拥挤度数值转化为颜色值，利用颜色值对线网地图进行着色，进行可视化展示，所述线网地图为地铁运营的线网图。线网地图就是来自地铁运营的线网图，把分析的客流拥挤度数值转化为颜色值，将颜色值对应线网图上的站点以及线路，进行线网着色。进一步的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于地铁线网客流拥挤度的可视化分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1)设置时间区间，利用数据接入模块获取地铁运营系统中所述时间区间内的刷卡数据；/nS2)对所述时间区间内的刷卡数据进行数据分析处理；/nS3)设置时间参数，按照时间参数统计各线网段的客流量；/nS4)根据各线网段的客流量计算客流拥挤度数值；/nS5)根据拥挤度数值进行可视化展示。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于地铁线网客流拥挤度的可视化分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)设置时间区间，利用数据接入模块获取地铁运营系统中所述时间区间内的刷卡数据；
S2)对所述时间区间内的刷卡数据进行数据分析处理；
S3)设置时间参数，按照时间参数统计各线网段的客流量；
S4)根据各线网段的客流量计算客流拥挤度数值；
S5)根据拥挤度数值进行可视化展示。


2.根据权利要求1所述的基于地铁线网客流拥挤度的可视化分析方法，其特征在于，步骤S2)中对所述时间区间内的刷卡数据进行数据分析处理，包括步骤：
S21)获取每次乘客记录，所述每次乘客记录包括进站口、进站时间T1、出站口和出站时间T2，对刷卡数据进行配对，判断配对是否成功，若是，则进入步骤S22)；若否，则将没有配对成功的刷卡数据删除；
S22)获取每次乘客记录的具体线路，所述具体线路包括乘客经过的每个站点、经过的线网段和线网段总数n，根据所述具体线路进行线网段客流拆分匹配；
S23)计算每个线网段的平均乘坐时长，根据每个线网段的平均乘坐时长获得每次乘客乘坐的线网段记录，所述线网段记录包括乘客经过的线网段、经过每个线网段的开始时间Ts和结束时间Te；
S24)重复步骤S21)至步骤S23)，获得所述时间区间内所有乘客的线网段记录。


3.根据权利要求1或2所述的基于地铁线网客流拥挤度的可视化分析方法，其特征在于，步骤S23)中，通过计算获得每个线网段的平均乘坐时长T，T2-T1表示出站时间与入站时间之间的时长。


4.根据权利要求3所述的基于地铁线网客流拥挤度的可视化分析方法，其特征在于，步骤S3)中设置时间参数，按照时间参数统计各线网段的客流量，包括步骤：
S31)设置时间参数[T3,T4]，T3表示拥挤度分析的起始时刻，T4表示拥挤度分析的终止时刻；
S32)获取每一个线网段在时间参数[T3,T4]区间内的线网段记录，若线网段记录的开始时间Ts和结束时间Te中只有一个值落在时间参数[T3,T4]区间内，将该线网段记录计入该线网段的客流量中；
S33)判断拥挤度分析的起始时刻T3与拥挤度分析的终止时刻T4是否发生在同一天，若是，则根据乘客乘坐的线网段记录统计出各线网段的总人流量，获得各线网段的客流量；若否，则进入步骤S34)；
S34)统计时间参数[T3,T...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱苏晋，刘爱军，邝安定，
申请(专利权)人：北京恒泰实达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11